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为什么说发动机纵置、横置各有好处?

2018-04-25李坚强

石油知识 2018年2期
关键词:发动机舱驱车传动轴

■ 李坚强

横置发动机与纵置发动机

作为汽车上最重要的部件,发动机的布置形式与汽车性能息息相关,就如同水与生命之间的关系。从专业技术角度来说,发动机的布置分为前置、中置和后置三种,其中前置主要包括横置发动机和纵置发动机两种。

对于大家来说,判断横置和纵置并不难,你只要站在车头,面向发动机,如果发动机横在你面前,便是横置发动机;如果竖着摆在你眼前,则是纵置发动机。

目前,前驱的紧凑型轿车和大多数中级轿车都是横置发动机,后驱轿车基本采用纵置发动机,比如德系的宝马、奔驰和奥迪。那么,这样划分难道是说纵置发动机比横置发动机好吗?

横置

传输距离短,传动效率高,布局适合前驱车;纵置布局与后驱车组合,可实现一次方向转换,有利动力传输。

想要搞清楚纵置发动机和横置发动机谁更胜一筹,先得弄清楚汽车动力传递的原理。

简单来说,发动机产生动力,使活塞推动曲轴,曲轴再通过变速箱将动力传递给驱动轮,从而让汽车动起来。但是在动力传递过程中,前驱车和后驱车有所不同,区别在于前驱车省略了传动轴装置,动力直接传递给驱动轮;而后驱车还要通过车底的传动轴,再由后桥将动力传给驱动轮。

按照这样“配置”,横置发动机适合前驱车,因为它的曲轴、变速器输入输出轴平行于车桥,动力传输距离短,输出方向不必转换,动力损耗自然很小,换来的是优越的动力传递和经济油耗。这种搭配跟两点之间直线最短的道理类似。

相 比较,如果后驱动采用横置发动机的话,就显得费力不讨好。原因在于发动机曲轴和传动轴的方向垂直,需将动力方向转换90°,当动力通过传动轴传递驱动后轮,这时又与车辆后桥处于垂直方向,需要再次转换角度,无疑大大降低了传动系统的效率。如果后驱车与纵置发动机组合,发动机曲轴与传动轴的方向变成平行状态,动力传递可减少一次方向转换,因此有利于动力传输。

纵置

能做到优化前后轴配重,提升底盘在极限下的平衡性;但横置占用空间小,可换来宽敞的驾乘空间。

众所周知,理想的前后轴荷比例是50∶50,而整车最具重量的发动机和变速器总成的布置,是左右前后轴荷配比的关键因素。从这点来看,发动机采取纵置后,具有优化前后轴荷比例的优势,首先可以让变速器的位置尽量向后伸,使动力总成的重心位于前轴之后,进一步提升底盘在极限下的平衡性;其次可以解放发动机舱两侧空间,这样就能配备双叉臂悬挂系统。

横置发动机由于布局不同,在轴荷比例分配上存在一定难度,主要表现在前轴荷过大的问题上。相对来说,大众在这方面做的较好,配备横置发动机的高尔夫、速腾、迈腾等车型的轴荷分布达到58∶42。

另外,由于横置发动机、变速器的安装位置过于偏向一侧,其驱动轴一长一短,当巨大的驱动力作用在不等长的传动轴上时,会使车的两个前轮有转速差,从而导致急加速时车头有左右摆动现象,这点在大排量前置前驱车型上尤为明显,比如沃尔沃S80。

不过,这种布局也有一大优点,即发动机舱的规划弹性最大,可以把空间大幅度节省下来给后排腿部空间,比如本田思域的车长是4.5米,但轴距却达到了2.7米,空间表现相当突出,这就是横置发动机做出的贡献。相反,纵置发动机需要把发动机舱做得长一点,从而挤压了后排腿部空间,影响到驾乘感受。

简单总结

从性能来看,横置、纵置之间并无绝对优劣,各车型依据自身特点采取更合理的布局方式。横置布局更强调优化乘坐空间和动力传递的直接性,适用于动力不强的中小排量及前驱车型。纵置布局与后驱结构特性更匹配,不受发动机舱的空间所限,更适合安装大排量、多气缸引擎,而且对前后轴荷的优化有着天然优势。总而言之,不管是横置发动机,还是纵置发动机,最终都是为了满足车辆的各项性能要求。

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